Cứu nguy cho rừng ngập mặn từ không gian

Để bảo vệ rừng ngập mặn, tổ chức phi lợi nhuận Wetlands International đã mở rộng quy mô công việc của mình trong việc bảo vệ và phục hồi các hệ sinh thái phức tạp này. Một công cụ quan trọng giúp họ thành công chính là kho dữ liệu ảnh từ các vệ tinh Copernicus Sentinel-1 và -2.

Rừng ngập mặn chỉ chiếm một tỷ lệ nhỏ trong tổng diện tích rừng trên thế giới nhưng có ý nghĩa sống còn đối với con người và thiên nhiên. Đây là nơi sinh sống của nhiều loài động thực vật như cá, động vật có vỏ, chim và động vật có vú. Nghiên cứu chỉ ra rằng, rừng ngập mặn là nơi lưu trữ nhiều carbon trên mỗi ha hơn so với rừng nhiệt đới, và chúng  đang đóng vai trò quan trọng trong bảo vệ các cộng đồng ven biển khỏi sự khắc nghiệt của thời tiết, các thiên tai, đặc biệt với khả năng làm giảm sức tàn phá của sóng thần tới 90%.

Thống kê sau trận sóng thần năm 2004, Wetlands International báo cáo rằng những khu vực có rừng ngập mặn còn nguyên vẹn ít bị thiệt hại hơn nhiều so với những khu vực có rừng ngập mặn bị mất hoặc bị hư hại.

Từ năm 1996 đến năm 2016, khoảng 6,6% diện tích rừng ngập mặn biến mất trên toàn thế giới. Con số này đã giảm so với mức 1% mỗi năm trong những năm 1980.

Về mặt lịch sử, nguyên nhân lớn nhất khiến diện tích rừng ngập mặn suy giảm là do việc chuyển đổi rừng sang sản xuất nông nghiệp trên đất liền và sang nuôi trồng thủy sản trên mặt biển. Tuy nhiên, áp lực ngày càng tăng từ biến đổi khí hậu, với mực nước biển dâng cao bắt đầu xâm lấn các rừng ngập mặn. Lượng mưa thay đổi khiến một số loài thực vật chết vì thiếu nước ngọt cũng là một nguyên nhân hàng đầu khiến diện tích rừng ngập mặn thu hẹp lại trên toàn thế giới.

Tín hiệu đáng mừng là chúng ta hoàn toàn có thể khôi phục các diện tích rừng ngập mặn đã và đang dần biến mất. Nền tảng trực tuyến - Global Mangrove Watch đã được xây dựng, với mục tiêu cung cấp dữ liệu và các công cụ viễn thám cho các nhà quản lý, bảo tồn, hoạch định chính sách và các đơn vị quản lý ven biển, cách xác định chính xác nguyên nhân mất rừng ngập mặn tại địa phương và theo dõi tiến độ phục hồi.

Đại học Aberystwyth, soloEO, The Nature Conservancy và Wetlands International là các đối tác chính trong Global Mangrove Watch. Nền tảng này sử dụng dữ liệu vệ tinh để xây dựng các bản đồ phân bố cũng như hiện trạng của các khu vực rừng ngập mặn trên toàn thế giới với tần suất mỗi năm một lần. Hiện nay, Global Mangrove Watch đã xây dựng được bản đồ rừng ngập mặn cho các năm 1996, 2007, 2008, 2009, 2010, 2015, 2016. Bản đồ năm 2020 sẽ được phát hành vào cuối năm nay.

Tuy nhiên, để phát hiện ra sự biến động, cụ thể ở đây là sự biến mất của các cánh rừng ngập mặn và có hành động ngăn chặn kịp thời, các nhà quản lý rừng, các nhà bảo tồn và hoạch định chính sách cần phải tiếp cận được nguồn thông tin nhanh chóng nhất có thể. Với mục tiêu này, ảnh vệ tinh Sentinel-1 và Landsat 8 được sử dụng nhờ độ phân giải thời gian ngắn (Sentinel là 5 ngày và tùy từng khu vực). Nhờ đó, hệ thống Global Mangrove Watch có thể phân tích, xây dựng các bản đồ rừng ngập mặn với tần suất dày hơn, cụ thể là mỗi tháng một lần. Hệ thống sẽ gửi cảnh báo nếu phát hiện ra sự biến động về độ che phủ của rừng ngập mặn.

Bản đồ cơ sở hiện tại được xây dựng từ dữ liệu năm 2010, gồm dữ liệu ảnh vệ tinh Landsat-5 và Landsat-7 của Mỹ và vệ tinh band L ALOS PALSA của Nhật Bản. Có tới 15.000 cảnh ảnh Landsat và 1.500 tấm ảnh ALOS PALSAR (1 x 1 độ) đã được sử dụng để tạo ra hình ảnh tổng hợp bao phủ các đường bờ biển nhiệt đới và cận nhiệt đới ở Châu Mỹ, Châu Phi, Châu Á và Châu Đại Dương. Việc phân loại ra các đối tượng rừng được được giới hạn bằng cách sử dụng các tiêu chí về môi trường sống (vĩ độ, độ cao và khoảng cách từ nước biển) của rừng ngập mặn, xác định các khu vực nơi các hệ sinh thái rừng ngập mặn có thể tồn tại. Nhóm nghiên cứu của Global Mangrove Watch hiện đang cập nhật lại từ nguồn dữ liệu năm 2021 của Copernicus Sentinels. Dữ liệu có độ phân giải cao hơn này sẽ cung cấp các bản đồ mới độ phân giải tới 10m, tốt hơn rất nhiều so với độ phân giải 25m hiện tại.

Một trong các chức năng đáng quan tâm của nền tảng Global Mangrove Watch chính là Cảnh báo biến động.Chức năng này được sử dụng nhằm thúc đẩy các hành động cụ thể để bảo vệ các diện tích rừng ngập mặn hiện có và đang được áp dụng cho toàn bộ các cánh rừng ngập mặn ở châu Phi. Tháng 3 năm 2019, dữ liệu ảnh Sentinel-2 phát hiện một khu rừng ngập mặn thuộc Guinea-Bissau đã bị phá hủy đáng kể. Quan sát kỹ hơn có thể thấy một con đê biển mới đã được xây dựng, cản trở dòng thủy triều ra vào, gây ảnh hưởng đến sự phát triển của rừng ngập mặn. Cảnh báo biến động đã được gửi về cho Guinea-Bissau để có được những tác động kịp thời. Con đê biển xuất hiện là do chính quyền địa phương đã cho phép xây dựng để biến rừng ngập mặn thành ruộng lúa. Tuy không thể ngăn chặn trước những tác động này, nhưng với những cảnh báo trên, hy vọng các địa phương sẽ cẩn trọng hơn trong các hoạt động quản lý rừng của mình.

Hệ thống cảnh báo này sẽ sớm được cung cấp cho 5 quốc gia có nhiều rừng ngập mặn nhất, bao gồm Mexico và Indonesia, và hi vọng sẽ có sẵn cho toàn thế giới trong vài năm tới.

Người dùng có thể tự khám phá rừng ngập mặn từ ngoài không gian bằng cách sử dụng Global Mangrove Watch.